Un estudiante necesita calcular el volumen de CO2 que se formará a partir de la siguiente reacción:
CaCO3 + HCl → CO2↑ + CaCl2 + H2O
Si el estudiante hizo reaccionar 50 mL de ácido clorhídrico 0,8 M sobre una determinada cantidad de carbonato de calcio. Determine:
a) El número de moles de ácido clorhídrico que participan en la reacción
b) El volumen de CO2 que se obtendrá a 1,2 atm y 50 °C, si se consume el ácido.
Respuestas a la pregunta
La cantidad de carbonato de calcio es de 2 g CaCO3 .
a) El número de moles de ácido clorhídrico que participan en la reacción es de 0.02 moles HCl.
b) El volumen de CO2 que se obtendrá es de 1.37 ml CO2 .
La cantidad de carbonato de calcio, los moles de HCl y el volumen de CO2 se calculan mediante los factores de conversión correspondientes de la siguiente manera :
50 ml HCl * 1L/1000 ml = 0.05 L HCl
0.8M
0.05 L HCl* 0.8 mol HCl/ 1 L HCL= 0.04 mol HCl * 36.5 gHCl/ 1mol HCl=
= 1.46 g HCl
g Carbonato de calcio ( CaCO3) =?
a) moles HCL =?
b) VCO2=?
P = 1 .2 atm
T = 50ºC +273 = 323ºK
Reacción química balanceada :
CaCO3 + 2 HCl → CO2 + CaCl2 + H2O
100g 73 g 44 g 111g 18g
1.46 g HCl * 100 g CaCO3 / 73 g HCl = 2 g CaCO3
a) 1.46 g HCl * 1 mol HCl/73 gHCl= 0.02 moles HCl
b) 1.46 gHCl * 44g CO2/ 73 gHCl = 0.88 g CO2
P*V= m*R*T/PmCO2
V = m*R*T/PmCO2*P
V= 0.88 g * 0.082 L*atm/ºK*mol* 323ºK/44g/mol* 1.2 atm
V = 1.37*10⁻³ Lts * 1000 ml / 1L= 1.37 ml CO2